神经痛由急性向慢性迁延过程中DRG神经元兴奋性的动态变化及其相关离子机制

脊神经损伤所致的异常信息传递是引起和维持神经痛的主要原因。目前认为痛觉传递通路中神经元的兴奋性增加是产生与传递这些异常信息的关键，而神经元的兴奋性又取决于所表达的离子通道的类型和数量。在L5脊神经切断（L5 Spinal Nerve Axotomy, L5SNA）的神经痛模型中，损伤侧L5和L4DRG既是异常兴奋的源头之一，也是其他异常信息向中枢传递的必经之路。然而目前的研究大多着眼于损伤后1-2周的急性和亚急性期，缺乏对急性期向慢性期转变和慢性迁延期的关注。本课题拟使用L5SNA模型，在评估动物与神经痛相关的行为学变化的同时，采用包括在体单细胞记录的多种实验技术，多方面观察脊神经损伤后1-12周L5和L4DRG神经元的兴奋性和与兴奋性相关的离子通道表达的动态改变；为较全面地阐述周围神经系统兴奋性改变致慢性神经痛离子机制，阻止神经痛从急性到慢性的迁延和/或者为神经痛的治疗提供靶点。

急性分离的DRG神经元，在CCI和CFA所致大鼠慢性痛的急性，亚急性和慢性期电生理学特性的研究。包括：1）模型后有自发放电的神经元的比例：CCI 3天和2周，双侧的比例均显著高于正常；8周后，只有对照侧高于正常，患侧显著低于正常；CFA 3天，患侧显著高于正常，对照侧则显著低于正常；2）动作电位各参数的变化：CCI 2周和8周的患侧和对侧均表现为最大复极速度的减慢。CCI 3后患侧表现为静息膜电位更负；CCI2周时双侧的阈电位下移；3）兴奋性相关离子通道mRNA表达的变化：Nav1.6/1.7/1.8/1.9在CCI后3天显著下调，2周后，对照侧均高于正常。其中Nav1.8的上调可能是CCI2周和8周复极化速度变慢的主要原因。TRPV2通道的mRNA在CCI后急性期和亚急性期均显著上调。4）电流的改变：CCI显著降低DRG神经元上的钙电流，其影响呈双侧性，而CFA对钙电流没有显著性影响。另外造模后8周的数据和激活失活特性还在分析中。在CCI 2周时，对侧神经元的IK（延迟整流钾电流）和IK1（内向整流钾电流）的表达均增加，其他时间点的IK和IK1的表达并无显著性差异。另外CCI8周的例数还不够。目前CCI和CFA均未对Na电流幅值产生影响。慢性神经痛大鼠DRG神经元的兴奋性和离子通道表达均呈现双侧性改变，提示在此过程中细胞因子起到至关重要的作用。其中IL-6是重要的一种促炎因子，但该因子对DRG神经元电生理特性的影响还不清楚。因为小（<23um）到中等直径(23-32um)的DRG神经元主要与痛觉的转导相关，本实验采用全细胞膜片钳技术，给予直径在32um以下的DRG神经元急性IL-6灌流5-10分钟，观察灌流前后神经元兴奋性的改变。发现1）IL-6急性灌流后，DRG神经元的放电频率增加，这可能与IL-6加快动作电位的最大上升和下降速率有关；2）IL-6灌流使得静息膜电位超级化，但是阈电位下降，故而引发动作电位的阈值降低；3）进一步发现IL-6对钠电流没有影响，而降低大多数细胞的钙电流，这可能是复极化速度加快的主要原因。另外BDNF作为一种重要的神经营养因子，我们观察了在CCI 进程中，BDNF表达的动态变化。发现其表达在CCI 后很快显著上调，并发生分布模式的变化，由正常的小细胞胞内到大细胞膜上。初步预实验观察了CNP/NPR-B对DRG神经元的影响。